成信工污染氣象學(xué)課件01緒論

第一章

緒論污染氣象學(xué)教科書(shū)蔣維楣等編:《空氣污染氣象學(xué)教程》

(第二版)，氣象出版社，

2004年主要參考書(shū)(

1

)

Aray

S.P《Air

pollution

meteorology

and

dispersion》Oxford

University

Press

Oct

，1998。http:///PM.qst;jsessionid=DTSR6WP7nGjxh4QGhL43Qr1Y2pnrQr62X8f5n1vKcF01yy3LLGbS!-

717298637?a=o&d=94430498(2)胡二邦、陳家宜著《核電廠大氣擴(kuò)散及其

環(huán)境影響評(píng)價(jià)》原子能出版社，

1999年(3)蔣維楣等編，《空氣污染氣象學(xué)教程》氣

象出版社，

1993年，2002版《空氣污染氣象學(xué)》，南京大學(xué)出版社(4)

李宗愷等編《空氣污染氣象學(xué)原理與應(yīng)

用》，氣象出版社，

1985年課程主要內(nèi)容第一章

引言空氣污染敏感問(wèn)題討論第二章

污染氣象第三章

湍流擴(kuò)散基本理論第四章

大氣擴(kuò)散估算第五章

城市、山區(qū)和水域附近的擴(kuò)散空氣污染計(jì)算討論第六章

污染氣象預(yù)報(bào)簡(jiǎn)介一、引言污染氣象學(xué)是近代大氣科學(xué)的一個(gè)重要的分支學(xué)科，它以污染物在大氣中的輸送、清除、轉(zhuǎn)化過(guò)程為研究對(duì)象，并重點(diǎn)研究空氣污染物散布與氣象因子的關(guān)系，預(yù)測(cè)空氣污染物的濃度分布及其對(duì)環(huán)境空氣質(zhì)量的影響。污染氣象學(xué)是大氣環(huán)境研究與應(yīng)用的一個(gè)重要領(lǐng)域，對(duì)大氣環(huán)境的保護(hù)有重大意義?？諝?/p>

AirColorlessOdorlessTastelessMixtureofgasses78%nitrogen,21%oxygen,1%othergassessuchasCO2.干潔空氣、水汽、氣溶膠、污染物質(zhì)

人為或自然過(guò)度排入大氣

空氣污染足夠濃度、持續(xù)足夠長(zhǎng)時(shí)間

(airpollution)人體（舒適、健康等） 危害環(huán)境

廣義：全球性問(wèn)題（污染物最終散到整個(gè)大氣層）狹義：局地問(wèn)題（大的中心城市和工業(yè)區(qū)）二、空氣污染、空氣污染事件煙塵、粉塵污染Smokeandpowderdustpollution農(nóng)田大氣污染Airpollutionoverthefarmland小煉油Small-scaleoilrefinery土法煉焦Cokingbyindigerousmethods

局地尺度

伊拉克戰(zhàn)爭(zhēng)的大氣污染空襲后的巴格達(dá)逃離戰(zhàn)火中的平民點(diǎn)燃壕溝里的石油

空氣污染

空氣污染一般是指：由于人為或自然的因素，使大氣組成的成分，結(jié)構(gòu)和狀態(tài)發(fā)生變化，與原本情況比增加了有害物質(zhì)(稱(chēng)之為空氣污染物)，使環(huán)境空氣質(zhì)量惡化，擾亂并破壞了人類(lèi)的正常生活環(huán)境和生態(tài)系統(tǒng)，從而構(gòu)成空氣污染（科學(xué)定義）。要產(chǎn)生空氣污染需要有污染源，并且污染源要向大氣中排放污染物?？諝馕廴镜钠渌x從常識(shí)上講：由于人類(lèi)活動(dòng)而使大氣質(zhì)量惡化的現(xiàn)象。從法規(guī)上講：是指超標(biāo)現(xiàn)象。

空氣污染系統(tǒng)（AirPollutionSystems）

人口增長(zhǎng)PopulationGrowth能源消費(fèi)增長(zhǎng)EnergyIncreasing交通工具排放VehicleEmission燃料燃燒Coalcombustion空氣污染

AirPollution

光化學(xué)煙霧Photochemicalsmog

酸雨

AcidRain能見(jiàn)度降低PoorVisibility(FineParticles)AirPollutionSystem

Emissionsources

Sourcecontrol

Atmosphere

Receptors

Receptors

HumansAnimalsPlantsMaterialsresponseAutomaticcontrolLegislativeaction

EmissionsourcesAtmosphere

Receptors

pollutantsmixedandchemicaltransformation空氣污染及控制系統(tǒng)大氣污染控制系統(tǒng)規(guī)劃一方面要減少乃至消除空氣污染物(工程問(wèn)題)，另一方面要摸請(qǐng)其規(guī)律，充分利用大氣環(huán)境的自?xún)裟芰?，做到既發(fā)展生產(chǎn)，又保護(hù)環(huán)境。大氣的自?xún)裟芰Γ捍髿庥捎谧陨淼倪\(yùn)動(dòng)，而使污染物輸送、稀釋和擴(kuò)散，達(dá)到大氣凈化的作用。允許排放量：為滿(mǎn)足一定的環(huán)境目標(biāo)的污染物排放量?，F(xiàn)從濃度控制總量控制?？偭靠刂埔蜃樱憾趸?、煙塵、工業(yè)粉塵

據(jù)中國(guó)環(huán)境監(jiān)測(cè)總站監(jiān)測(cè)，2007年1月10日、11日，烏魯木齊皆為重度污染，污染指數(shù)均高達(dá)500，“穩(wěn)居”全國(guó)重點(diǎn)城市空氣污染之最。

1日以來(lái)連續(xù)11天的污染天氣中，重度污染天數(shù)達(dá)到3天。

11日一大早，烏魯木齊市區(qū)便籠罩在一片濃霧之中，部分路段能見(jiàn)度不足50米，一些車(chē)輛只好打開(kāi)防霧燈緩緩行進(jìn)。因?yàn)榭諝赓|(zhì)量較差，街頭路人行走匆匆，少量市民戴起了口罩外出。烏魯木齊環(huán)境監(jiān)測(cè)專(zhuān)家分析，連續(xù)出現(xiàn)的靜風(fēng)天氣和烏魯木齊上空的逆溫層，阻礙了污染物擴(kuò)散，加之近兩天市區(qū)普遍出現(xiàn)大霧，致使污染物越積越多，空氣污染隨之加重。

廣州2003年11月2日廣州2003年11月3日

珠三角空氣污染廣州2003年11月3日中午盡管艷陽(yáng)高照，但海珠區(qū)江南大道一帶還是灰蒙蒙的

10月份到次年4月是灰霾天氣的高發(fā)期。

出現(xiàn)灰霾現(xiàn)象的首要原因是大氣的低空擴(kuò)散條件差，也與大氣邊界層結(jié)構(gòu)有關(guān)。天氣晴朗，地面風(fēng)小，造成灰霾籠罩羊城。此外，近年來(lái)廣州地區(qū)的能見(jiàn)度惡化趨勢(shì)非常明顯，與整個(gè)珠三角地區(qū)摩托車(chē)數(shù)量失控及油的質(zhì)量差等有關(guān)。交通擁堵加劇高速路被關(guān)閉住宅小區(qū)被籠罩在霧里北京5天連續(xù)大霧，機(jī)動(dòng)車(chē)是空氣污染罪魁禍?zhǔn)?/p>

2004年10月12日

2004年10月6-11日大霧籠罩在華北和東北部分地區(qū)上空長(zhǎng)達(dá)5天。受霧影響，10月8日和9日京石、京開(kāi)、京津塘，京沈高速等采取了封閉措施。正在北京的法國(guó)巡邏兵特技飛行隊(duì)7日、10日兩場(chǎng)飛行表演，都先后被迫取消。北京部分地區(qū)的可吸入顆粒物的濃度大于每立方米500毫克，出現(xiàn)了5級(jí)重度污染。這五天的北京已經(jīng)不能稱(chēng)之為霧天，實(shí)質(zhì)上應(yīng)該稱(chēng)為煙塵天。從10月6日開(kāi)始，北京、天津、遼寧、吉林等地區(qū)相繼出現(xiàn)了空氣污染狀況。

北京空氣中顆粒的5個(gè)污染源貢獻(xiàn)分別是：機(jī)動(dòng)車(chē)40%以上，揚(yáng)塵占20%-30%，能源消耗占20%，工業(yè)污染占10%，生活污染在10%以下。而在揚(yáng)塵中由于機(jī)動(dòng)車(chē)行駛引起的揚(yáng)塵污染又占了30%-40%。機(jī)動(dòng)車(chē)對(duì)于空氣污染的貢獻(xiàn)最大。

2004年9月，北京市的機(jī)動(dòng)車(chē)已經(jīng)達(dá)到了240萬(wàn)輛。

Particleepisode,February2003London排放源是指向大氣排放足以對(duì)環(huán)境產(chǎn)生有害影響物質(zhì)的產(chǎn)生過(guò)程、設(shè)備、物體或場(chǎng)所。它具有兩層含義。（1）污染物的發(fā)生源（電廠）。（2）污染物的來(lái)源（燃料的燃燒）。大氣污染源的源強(qiáng)單位（mg/s）

污染源的分類(lèi)Anthropogenicsources

TransportationElectricpowergenerationIndustrialprocessesIndustrialanddomesticfuelburningRefuseburningEtc.NaturalsourcesGeological:geyser,volcano,oceanMeteorological:lightningFauna:ruminants,termitesVegetationsEtc.空氣污染源大氣污染物定義：以各種方式排放進(jìn)入大氣層并有可能對(duì)人和生物、建筑材料以及整個(gè)大氣環(huán)境構(gòu)成危害或帶來(lái)不利影響的物質(zhì)。按照其產(chǎn)生方式可分為：一次污染物、二次污染物。按照污染物物理形態(tài)或化學(xué)成分：A、顆粒污染物B、碳的氧化物C、氮氧化物D、硫化物E、鹵化物（HF、HCL、CL2）F、碳?xì)浠衔颎、氧化劑（臭氧、乙醛）﹡大氣污染物（ppm，mg/m3）

大氣顆粒物（指大氣中非氣態(tài)浮游粒子物質(zhì)TSP、大氣氣溶膠）

1、直徑大于10um的微粒，在大氣中很容易自然沉降，稱(chēng)為降塵。

2、直徑小于10um的微粒，因?yàn)樵诖髿庵虚L(zhǎng)時(shí)間漂浮而不易沉降下來(lái)，故稱(chēng)為飄塵。飄塵中粒徑小于0.1um的稱(chēng)為浮塵，粒徑在0.25～10um之間的稱(chēng)為云塵。

3、在工業(yè)生產(chǎn)中，由于物料的破碎、篩分、堆放、轉(zhuǎn)運(yùn)或其他機(jī)械處理而產(chǎn)生直徑介于1～100um之間的固體微粒稱(chēng)為粉塵。（粒徑分布、密度、可磨性、爆炸極限、形狀等）

4、由于燃燒、熔融、蒸發(fā)、升華、冷凝等過(guò)程所形成的固態(tài)或液態(tài)懸浮粒子，其粒徑大于1um，稱(chēng)為煙塵。﹡大氣污染物的定義說(shuō)明（ppm，mg/m3）1、總懸浮顆粒物：（TotalSuspendedParticleTSP）是指懸浮在空中，空氣動(dòng)力學(xué)直徑小于100um的顆粒物。[空氣動(dòng)力學(xué)直徑：?jiǎn)挝幻芏龋?g/cm3）的球體,在靜止空氣中做低雷諾數(shù)運(yùn)動(dòng)時(shí)，達(dá)到與實(shí)際粒子相同的最終沉降速度的直徑]2、可吸入顆粒物（Particlematterlessthan10um）：是指懸浮在空氣中空氣動(dòng)力學(xué)直徑小于10um的顆粒物。3、氮氧化物：指空氣中主要以一氧化氮和二氧化氮形式存在的氮的氧化物。4、鉛（Pb）:指存在于總懸浮顆粒物中的鉛及其化合物。5、氟化物：以氣態(tài)及顆粒態(tài)形式存在的無(wú)機(jī)氟化物。

一次大氣污染物:直接以原始形態(tài)排放入大氣中并達(dá)到足夠的排放量從而造成健康威脅的污染物SourcesofPrimaryAirPollutantsPollutantSourcesCarbonmonoxideIncompleteburningoffossilfuels,TobaccosmokeHydrocarbonsIncompleteburningoffossilfuels,TobaccoburningParticulatesChemicals,Burningfossilfuels,Farmingoperations,Industrialwastes,BuildingdemolitionSulfurdioxideBurningfossilfuels,SmeltingoreNitrogencompoundsBurningfossilfuels

光化學(xué)煙霧定義：含有氮氧化物和碳?xì)浠衔锏纫淮挝廴疚锏拇髿猓陉?yáng)光的照射下發(fā)生光化學(xué)反應(yīng)而產(chǎn)生二次污染物，這種由一次污染物和二次污染物的混合物所形成的煙霧污染現(xiàn)象，稱(chēng)為光化學(xué)煙霧。形成條件：大氣中有氮氧化物和碳?xì)浜匣锎嬖?，大氣溫度較低，而且有強(qiáng)的陽(yáng)光照射。這樣大氣中就會(huì)發(fā)生一系列的化學(xué)反應(yīng)，生成出一些二次污染物，如O3、醛、PAN、H2O2等。這樣便形成了光化學(xué)污染，也稱(chēng)之為光化學(xué)煙霧。有明顯的日變化。光化學(xué)煙霧最具危害的兩種物質(zhì)是臭氧(O3)和過(guò)氧乙酰硝酸酯(peroxyacetylnitrates,PAN)。舉例：1940年的洛衫磯光化學(xué)煙霧。光化學(xué)煙霧形成過(guò)程**光化學(xué)煙霧實(shí)例細(xì)顆粒物對(duì)人體健康和大氣環(huán)境質(zhì)量造成的危害要遠(yuǎn)比粗顆粒物大細(xì)顆粒物本身可能是有毒、有害物質(zhì)細(xì)顆粒物易成為其它污染物的運(yùn)載體和反應(yīng)體細(xì)顆粒物污染可導(dǎo)致低能見(jiàn)度顯著降低細(xì)微顆粒物污染

大氣污染對(duì)環(huán)境的危害A、全球氣候變暖B、臭氧層破壞C、大氣光化學(xué)反應(yīng)酸雨光化學(xué)煙霧D、城市熱島效應(yīng)E、沙塵暴F、室內(nèi)污染酸沉降:酸沉降是指某一平面上具有致酸潛勢(shì)的物質(zhì)的積累。致酸物質(zhì)是自然和人為活動(dòng)的過(guò)程中產(chǎn)生的。致酸物質(zhì)按存在形態(tài)分為干和濕兩種。自然源、電廠以及內(nèi)燃機(jī)等排放出的污染物在大氣中發(fā)生化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生導(dǎo)致酸沉降的化學(xué)物質(zhì)。

“空中的死神”

酸雨

酸性雨、雪、霧、霜、露等降水成為“酸雨”。

酸雨形成是由于工業(yè)生產(chǎn)排放二氧化硫等被煙塵中的金屬離子催化氧化后，與大氣中的水汽結(jié)合成為霧狀酸，隨雨水降下。

酸雨是一個(gè)嚴(yán)重的世界性問(wèn)題，世界酸雨污染范圍日漸擴(kuò)大。不僅發(fā)達(dá)工業(yè)國(guó)家飽嘗酸雨滋味，發(fā)展中國(guó)家也不能幸免。區(qū)域性-全球性大氣污染ForestsaffectedbyAcidRainNortheastUSCanadaNorthernEuropeAsiaEuropeTheUSCapitol酸雨形成機(jī)制2002年

我國(guó)酸雨區(qū)域分布格局基本不變，降水年均pH值小于5.6的城市主要分布在長(zhǎng)江以南、青藏高原以東的地區(qū)和四川盆地。北方地區(qū)的吉林省延吉、圖們、琿春、蛟河，遼寧阜新、葫蘆島和陜西渭南等局部地區(qū)降水酸性較強(qiáng)。

華東、華南、華中和西南地區(qū)，存在降水酸度強(qiáng)、酸雨頻率高的酸雨污染嚴(yán)重的中心區(qū)域。

2003年臭氧層破壞:臭氧分子吸收紫外線分解為一個(gè)氧氣分子和一個(gè)氧原子：氧氣分子可以吸收紫外線分解為兩個(gè)氧原子：氧氣分子和氧原子也可以合并生成臭氧分子，以便吸收更多的紫外線：上述反應(yīng)過(guò)程吸收了99％的來(lái)自于太陽(yáng)的紫外線。氟氯烴（CFCs）很大程度上導(dǎo)致了平流層臭氧的減少。這兩個(gè)反應(yīng)都造成了臭氧的減少。1979－1986年TOMS測(cè)得的總臭氧全球平均值注：Dobson單位－將0°C，標(biāo)準(zhǔn)海平面壓力下，10－5m厚的臭氧

定義為一個(gè)Dobson單位1979－1986年總臭氧緯向平均值的趨勢(shì)臭氧濃度減少的百分比

失去盾牌的地球這是一張衛(wèi)星圖片，中間的黑色區(qū)域表示南極上空大面積的臭氧空洞

全球性大氣污染：

臭氧層破壞

1984年英國(guó)科學(xué)家發(fā)現(xiàn)南極上空出現(xiàn)臭氧洞。1985年美國(guó)"雨云-7號(hào)"氣象衛(wèi)星測(cè)到這個(gè)臭氧洞。近年南極上空臭氧洞有惡化趨勢(shì)。北極上空也出現(xiàn)了臭氧減少現(xiàn)象。

臭氧層破壞原因有多種見(jiàn)解。多數(shù)認(rèn)為人類(lèi)過(guò)多使用氯氟烴類(lèi)物質(zhì)（CFCl）是破壞臭氧層的主要原因。AntarticOzoneHole

TOMS(2000)全球變暖和氣候變化:MajorGreenhouseGases

GasContributiontoglobalwarming(％)CO257CFCS25CH412N2O6全球平均氣溫的變化大氣中二氧化碳含量的變化全球變暖產(chǎn)生的影響

溫室效應(yīng)

*“溫室效應(yīng)”導(dǎo)致全球變暖。

*改變大氣、海洋環(huán)流規(guī)律，加劇“厄爾尼諾”、“拉尼娜”現(xiàn)象，導(dǎo)致大面積旱、澇災(zāi)害頻繁發(fā)生。*極地冰川溶化，海平面上升。引發(fā)風(fēng)暴潮、海水倒灌等。

氣候炎熱、干旱少雨、天氣久旱無(wú)雨，植物死亡

翠綠的植物逐漸枯萎

土地荒漠化

荒漠化已影響全世界1／5人口和全球1／3的陸地。我國(guó)是世界上受荒漠化危害最為嚴(yán)重的國(guó)家之一?；哪耐恋孛娣e占國(guó)土面積的27．3％。日趨嚴(yán)重。北京受到越來(lái)越多沙塵暴侵襲，僅2000年就達(dá)13次。

被沙丘湮沒(méi)的古建筑

我國(guó)西北地區(qū)的沙塵暴21stCenturyclimate:CO2IPCC,200121stCenturyclimate:oCIPCC,200121stCenturyclimate:SLIPCC,2001碳黑對(duì)大氣環(huán)境的重要影響近年來(lái)才引起人們的關(guān)注沙塵暴問(wèn)題

PARTICULATES顆粒物TSP CoarseParticles粗粒子PM10 PM2.5 FineParticles細(xì)粒子沙塵暴長(zhǎng)距離輸送的氣流軌跡大氣污染對(duì)生物的直接影響1.對(duì)人體健康的影響CO對(duì)人體健康的影響CO（10-6）對(duì)人體健康的影響5～10

對(duì)呼吸道患者有影響30

人滯留8h，視力及神經(jīng)機(jī)能出現(xiàn)障礙40

人滯留8h，出現(xiàn)氣喘1201h接觸，中毒，血液中CO—Hb>10%2502h接觸，頭疼，血液中CO—Hb=40%5002h接觸，劇烈心痛，眼花，虛脫300030min即死亡NO2對(duì)人體健康的影響NO2（10-6）對(duì)人體健康的影響1

聞到臭味5

聞到強(qiáng)臭味10～1510min眼、鼻受到刺激501min內(nèi)人呼吸困難803min感到胸痛、惡心100～150

在30～60min內(nèi)死亡250

很快死亡臭氧對(duì)人體健康的影響注：部分人群接觸臭氧后肺功能下降突發(fā)性嚴(yán)重大氣污染事故1952年12月倫敦?zé)熿F事件中死亡人數(shù)與大氣中煙塵和二氧化硫濃度的相關(guān)性2.對(duì)植物的傷害注：二氧化氮濃度和暴露時(shí)間與植物死亡、葉器官損傷和新陳代謝或生長(zhǎng)影響之間的關(guān)系Source：Springer-VerlagandProf.D.C.MacLean

暴露時(shí)間，h

0.1

0.1

1.0

10

100

1000

NO2濃度，ppm

NO2濃度，mg/m3

暴露時(shí)間，d

室內(nèi)空氣污染吸煙的危害AirpollutionScalesSynoptictoGlobalScale>1,000km(8)RegionaltoMesoscale10–1,000km(5)LocalScale1-10km(7)Microscale0-1km(6)

LocalRegionalGlobal

局地區(qū)域全球

世界

1950s1960-70s1980-1990s

中國(guó)1970s1980s1990s

SO2SmogAcidRainOzoneDepletion

煙霧

酸雨

臭氧層破壞

PhotochemicalSmogClimateChange

光化學(xué)煙霧

氣候變化

Aerosol(FineParticles)

氣溶膠（細(xì)粒子）

全球大氣污染（大氣環(huán)境問(wèn)題研究）發(fā)展歷程區(qū)域或全球性空氣污染概念模型自由大氣大氣邊界層平流層對(duì)流層大氣污染的類(lèi)型按污染物的類(lèi)型1、煤煙型污染2、石油型污染3、混合型污染4、特殊類(lèi)型的大氣污染（垃圾場(chǎng)）空間范圍1、局部地區(qū)污染2、區(qū)域性污染3、廣域性污染4、全球性污染

一、1930年馬斯河谷煙霧事件比利時(shí)馬斯河谷工業(yè)區(qū)。在狹窄河谷里有煉油廠、金屬?gòu)S、玻璃廠等許多工廠。12月1-5日，河谷上空出現(xiàn)了很強(qiáng)的逆溫層，致使13個(gè)大煙囪排出的煙塵無(wú)法擴(kuò)散，大量有害氣體積累在近地大氣層，對(duì)人體造成嚴(yán)重傷害。一周內(nèi)有60多人喪生，其中心臟病、肺病患者死亡率最高，許多牲畜死亡。這是20世紀(jì)最早記錄的公害事件。二、1943年洛杉磯光化學(xué)煙霧事件夏季，美國(guó)洛杉磯市。該市250萬(wàn)輛汽車(chē)每天燃燒掉1100噸汽油。汽油燃燒后產(chǎn)生碳?xì)浠衔锏仍谔?yáng)紫外光線照射下引起化學(xué)反應(yīng)，形成淺藍(lán)色煙霧，使該市大多市民患了眼紅、頭疼病。后來(lái)人們稱(chēng)這種污染為光化學(xué)煙霧。

1955年和1970年洛杉磯又兩度發(fā)生光化學(xué)煙霧事件，前者有400多人因五官中毒、呼吸衰竭而死，后者使全市四分之三的人患病。三、1948年多諾拉煙霧事件美國(guó)賓夕法尼亞州多諾拉城有許多大型煉鐵廠、煉鋅廠和硫酸廠。1948年10月26日清晨，大霧彌漫，受反氣旋和逆溫控制，工廠排出的有害氣體擴(kuò)散不出去，全城14000人中有6000人眼痛、喉嚨痛、頭痛胸悶、嘔吐、腹瀉。17人死亡。20世紀(jì)世界主要空氣污染事件

一、1930年馬斯河谷煙霧事件比利時(shí)馬斯河谷工業(yè)區(qū)。在狹窄河谷里有煉油廠、金屬?gòu)S、玻璃廠等許多工廠。12月1-5日，河谷上空出現(xiàn)了很強(qiáng)的逆溫層，致使13個(gè)大煙囪排出的煙塵無(wú)法擴(kuò)散，大量有害氣體積累在近地大氣層，對(duì)人體造成嚴(yán)重傷害。一周內(nèi)有60多人喪生，其中心臟病、肺病患者死亡率最高，許多牲畜死亡。這是20世紀(jì)最早記錄的公害事件。二、1943年洛杉磯光化學(xué)煙霧事件夏季，美國(guó)洛杉磯市。該市250萬(wàn)輛汽車(chē)每天燃燒掉1100噸汽油。汽油燃燒后產(chǎn)生碳?xì)浠衔锏仍谔?yáng)紫外光線照射下引起化學(xué)反應(yīng)，形成淺藍(lán)色煙霧，使該市大多市民患了眼紅、頭疼病。后來(lái)人們稱(chēng)這種污染為光化學(xué)煙霧。

1955年和1970年洛杉磯又兩度發(fā)生光化學(xué)煙霧事件，前者有400多人因五官中毒、呼吸衰竭而死，后者使全市四分之三的人患病。三、1948年多諾拉煙霧事件美國(guó)賓夕法尼亞州多諾拉城有許多大型煉鐵廠、煉鋅廠和硫酸廠。1948年10月26日清晨，大霧彌漫，受反氣旋和逆溫控制，工廠排出的有害氣體擴(kuò)散不出去，全城14000人中有6000人眼痛、喉嚨痛、頭痛胸悶、嘔吐、腹瀉。17人死亡。20世紀(jì)世界主要空氣污染事件

四、1952年倫敦?zé)熿F事件自1952年以來(lái)，倫敦發(fā)生過(guò)12次大的煙霧事件。

1952年12月的煙霧事件，禍?zhǔn)资侨济号欧诺姆蹓m和二氧化硫。煙霧逼迫所有飛機(jī)停飛，汽車(chē)白天開(kāi)燈行駛，行人走路都困難。煙霧事件使呼吸道疾病患者猛增，5天內(nèi)有4000多人死亡，兩個(gè)月內(nèi)又有8000多人死去。五、1984年印度博帕爾事件

12月3日，美國(guó)聯(lián)合碳化公司在印度博帕爾市的農(nóng)藥廠因管理混亂，操作不當(dāng)，致使地下儲(chǔ)罐內(nèi)劇毒的甲基異氰酸脂因壓力升高而爆炸外泄。45噸毒氣形成一股濃密的煙霧襲擊了博帕爾市區(qū)。死亡近兩萬(wàn)人，受害20多萬(wàn)人，5萬(wàn)人失明，孕婦流產(chǎn)或產(chǎn)下死嬰，受害面積40平方公里，數(shù)千頭牲畜被毒死。六、1986年切爾諾貝利核泄漏事件

4月26日，位于烏克蘭基輔市郊的切爾諾貝利核電站，由于管理不善和操作失誤，4號(hào)反應(yīng)堆爆炸起火，致使大量放射性物質(zhì)泄漏。

31人死亡，237人受?chē)?yán)重放射性傷害。世界大部分地區(qū)都測(cè)到核電站泄漏出的放射性物質(zhì)。在20年內(nèi)，還將有3萬(wàn)人可能因此患上癌癥。距電站7公里內(nèi)的樹(shù)木全部死亡，此后半個(gè)世紀(jì)內(nèi)，10公里內(nèi)不能耕作放牧，100公里內(nèi)不能生產(chǎn)牛奶……這次核污染飄塵給鄰國(guó)也帶來(lái)嚴(yán)重災(zāi)難。20世紀(jì)世界主要空氣污染事件三、污染氣象學(xué)研究?jī)?nèi)容和應(yīng)用

污染氣象學(xué)研究影響污染物在大氣中散布的氣象因子和過(guò)程，定量表達(dá)這些過(guò)程的規(guī)律及其對(duì)污染物遷移（擴(kuò)散）轉(zhuǎn)化的影響。污染氣象學(xué)主要目的是預(yù)告污染物的散布

大氣污染的研究?jī)?nèi)容

SourcesofairpollutantsPollutionControlTechnologyAtmosphericbehaviorofairpollutantsEffectsofairpollutantsLegislativeandregulatorymeasures

污染氣象學(xué)作為一個(gè)學(xué)科領(lǐng)域，它既是大氣科學(xué)的一個(gè)分支，又是環(huán)境科學(xué)與環(huán)境工程學(xué)科的一個(gè)重要組成部分。它研究大氣環(huán)境中由自然因子和人為因子支配構(gòu)成的大氣污染系統(tǒng)的基本特征和變化規(guī)律，并運(yùn)用氣象學(xué)方法研究空氣污染物自排放源進(jìn)入大氣層后的散布規(guī)律，其核心是大氣輸送與擴(kuò)散。需要研究的是一個(gè)發(fā)生在多維、多尺度，具有相互聯(lián)系與反饋?zhàn)饔玫膹?fù)雜系統(tǒng)中的包括大氣物理與化學(xué)，乃至地質(zhì)、地理和生物等過(guò)程的綜合性問(wèn)題。

污染氣象學(xué)發(fā)展至今，經(jīng)歷三個(gè)階段

第一階段可溯源至二十世紀(jì)二、三十年代至五、六十年代。這一時(shí)期主要由于產(chǎn)業(yè)革命后，工業(yè)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，尤其與能源利用伴隨而生的空氣污染問(wèn)題的滋生、二次世界大戰(zhàn)的防化學(xué)武器以及后來(lái)和平利用原子能和核氣象學(xué)的發(fā)展需要，污染氣象學(xué)作為一個(gè)學(xué)科分支開(kāi)始發(fā)展。

隨著人們環(huán)境保護(hù)意識(shí)的日益增強(qiáng)，在空氣污染管理、控制和規(guī)劃決策工作中，需要運(yùn)用污染氣象學(xué)的基本原理與方法，對(duì)局地空氣污染物的散布計(jì)算與應(yīng)用處理。這一時(shí)期，研究和處理問(wèn)題的條件基本上限于均勻、定常條件和一、二十公里的水平范圍，主要運(yùn)用的是高斯模型的技術(shù)方法，因此，行內(nèi)俗稱(chēng)之為P－G擴(kuò)散曲線法的時(shí)代。

第二階段為二十世紀(jì)七十年代開(kāi)始至八十年代中期。隨著大氣污染問(wèn)題研究與處理的范圍日趨增大，均勻、定常條件和一、二十公里水平范圍的不斷突破，即引入了非均勻下墊面條件（如山地、水陸等）、非定常以及不再能滿(mǎn)足定常和均一分布的氣象條件（如大氣層結(jié)穩(wěn)定度分布）下的大氣輸送與擴(kuò)散問(wèn)題。這時(shí)期主要的研究和應(yīng)用處理，是適應(yīng)因突破有限條件而帶來(lái)的對(duì)高斯模型的必需的修正和應(yīng)用考慮，最具有代表性的如，對(duì)流邊界層和穩(wěn)定邊界層條件下的擴(kuò)散以及山地地形和水陸交界下墊面條件下的擴(kuò)散計(jì)算，而水平范圍仍只能限于50公里以?xún)?nèi)。這時(shí)邊界層氣象學(xué)研究進(jìn)展和大量的成果被引入并有效地推進(jìn)局地空氣污染物擴(kuò)散計(jì)算與應(yīng)用，這也是這一時(shí)期污染氣象學(xué)發(fā)展的重要特點(diǎn)之一。

第三階段為二十世紀(jì)八十年代后期進(jìn)入數(shù)值模擬、即空氣污染模擬（AirPollutionModeling）研究。隨著大氣邊界層氣象學(xué)實(shí)驗(yàn)和理論研究的進(jìn)一步發(fā)展，電子計(jì)算機(jī)技術(shù)的大力推進(jìn)，以數(shù)值模擬技術(shù)作各種條件下大氣動(dòng)力學(xué)方程組的數(shù)值求解的模式大量涌現(xiàn)并日趨成熟完善。采用各種湍流閉合技術(shù)乃至直接實(shí)現(xiàn)體積平均的大渦模擬技術(shù)（LES）可以直接描繪支配污染物擴(kuò)散的湍流渦旋，使模擬結(jié)果更為接近真實(shí)。中尺度氣象學(xué)與中尺度氣象模擬技術(shù)的建立，促使污染氣象學(xué)開(kāi)創(chuàng)了中尺度污染氣象學(xué)的新領(lǐng)域而不斷發(fā)展，并成為污染氣象學(xué)發(fā)展進(jìn)入第三階段的重要標(biāo)志。這一進(jìn)展尤其為城市污染氣象學(xué)的應(yīng)用賦予了強(qiáng)大生命力。對(duì)于城市空氣污染氣象學(xué)問(wèn)題的模擬研究與應(yīng)用處理，則必需運(yùn)用全面的數(shù)值模擬技術(shù)，運(yùn)用中尺度空氣污染氣象學(xué)的多尺度空氣污染模擬技術(shù)，才能得到相當(dāng)完善的處理。污染氣象學(xué)的應(yīng)用1、環(huán)境保護(hù)：大氣污染防治、大氣環(huán)境評(píng)價(jià)、應(yīng)急措施、環(huán)境管理、規(guī)劃方案的制定2、生態(tài)平衡：酸雨、O3層3、對(duì)氣象、氣候的影響：CO2增加、溫室效應(yīng)

85年CO2350－360ppm2050年540ppm全球氣溫升高2－3℃空氣污染能見(jiàn)度降低平流層O3減少（氟里昂等增加）地表紫外輻射增加皮膚癌

局地空氣污染（左：晴天中午，右：風(fēng)速較大時(shí)候）點(diǎn)源空氣污染局地空氣污染（左：晴天晚上，右上：傍晚右下；上午）局地空氣污染（沿海地區(qū)白天）風(fēng)城市空氣污染-----UrbanAirPollutionDescendingwarmairblowingfrominlandcreatesemi-permanentinversionlayertrappingpollutedairblowninlandbyseabreezesSeaBreezeInversionLayerDescendingWarmAirMountains(GeologicBarrier)WelcometoLosAngelesUrbanAirPollutionWhencloudcoverformsovercityinvalley,cloudsblockandabsorbsunlight,citybelowgetscooler,pollutionrisingupistrappedRelativelyWarmAir(InversionLayer)ValleywithMountainsonsides(GeologicBarrier)RelativelyCoolAirMainwind

郊區(qū)上風(fēng)向upwindsuburb城區(qū)urbanarea郊區(qū)下風(fēng)向downwindsuburb風(fēng)與城市規(guī)劃

在城市規(guī)劃時(shí)，需要考慮大氣的輸送和擴(kuò)散。風(fēng)是描述空氣質(zhì)點(diǎn)運(yùn)行的一個(gè)指標(biāo)值。它能把有害物質(zhì)帶走，同時(shí)又與周?chē)諝饣旌希鸬较♂屪饔?，使?jié)舛冉档?。所以，掌握好風(fēng)的時(shí)空變化規(guī)律來(lái)規(guī)劃工業(yè)、企業(yè)與功能區(qū)布局。1）季風(fēng)變化區(qū)：這一區(qū)域盛行風(fēng)向隨著季節(jié)的轉(zhuǎn)變而轉(zhuǎn)變。（季風(fēng)：季風(fēng)是大范圍盛行的、風(fēng)向隨季節(jié)變化顯著的風(fēng)系，和風(fēng)帶一樣同屬行星尺度的環(huán)流系統(tǒng)，它的形成是由冬夏季海洋和陸地溫度差異所致。季風(fēng)在夏季由海洋吹向大陸，在冬季由大陸吹向海洋。）

將工業(yè)企業(yè)按最小風(fēng)方向，布置在居住區(qū)上風(fēng)向。若冬夏間夾角<112.5度時(shí)，居住區(qū)布置在夾角之內(nèi)，相對(duì)處是企業(yè)。2）主導(dǎo)風(fēng)向區(qū)，一年中基本上吹一個(gè)方向風(fēng)。新疆、內(nèi)蒙古和黑龍江北部（方向偏西），云貴高原西部（SW），喜馬拉雅北坡（S）。（原因各不相同）工業(yè)企業(yè)布置在常年主導(dǎo)風(fēng)向的下風(fēng)側(cè)，居住區(qū)布置在主導(dǎo)方向上風(fēng)側(cè)。3)無(wú)主導(dǎo)風(fēng)向區(qū)（各風(fēng)向頻率差別不大）寧夏，甘肅的河西走廊和隴東及內(nèi)蒙古阿拉善左旗。工業(yè)企業(yè)應(yīng)該建在最大風(fēng)向的下風(fēng)向4)準(zhǔn)靜止風(fēng)型區(qū)（資料中靜風(fēng)是V<1.5米/秒）以四川為中心，西雙版納地區(qū)工業(yè)企業(yè)設(shè)置衛(wèi)生防護(hù)距離四、大氣污染的基本研究方法

污染物進(jìn)入大氣進(jìn)行擴(kuò)散、稀釋、遷移、轉(zhuǎn)化和清除等物理化學(xué)和生物過(guò)程，要清楚這些過(guò)程，常采用以下基本方法：1大氣污染監(jiān)測(cè)大氣污染研究的對(duì)象是大氣中各種污染物質(zhì)（氣體和氣溶膠），要監(jiān)測(cè)其活動(dòng)，需要一套采樣，分析和鑒定的方法。為了使樣品有代表性，需要進(jìn)行科學(xué)準(zhǔn)確的布點(diǎn)。通常按源的位置和特點(diǎn)，采用方格，同心圓和扁形布點(diǎn)法。四、大氣污染的基本研究方法2大氣探測(cè)為了弄清楚和研究污染物進(jìn)入大氣的散布過(guò)程，首先要清楚大氣運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)。除收集常規(guī)的資料外，需進(jìn)行大氣垂直觀測(cè)（探空），獲取風(fēng)場(chǎng)和溫度場(chǎng)的水平和垂直變化。隨著探測(cè)技術(shù)的進(jìn)步，對(duì)大氣湍流場(chǎng)的探測(cè)已成為可能，這樣可以求得條件大氣擴(kuò)散參數(shù)。四、大氣污染的基本研究方法

3物理化學(xué)模擬采用示蹤法（SFC作為示蹤劑）模擬收集物質(zhì)在大氣中的擴(kuò)散過(guò)程。利用大型實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行風(fēng)洞實(shí)驗(yàn)，模擬污染源在不同氣象條件下污染物擴(kuò)散，從中探求其濃度時(shí)空分布變化規(guī)律。另外，還可利用煙霧箱在室內(nèi)外模擬大氣中化學(xué)和光化學(xué)反應(yīng)過(guò)程。四、大氣污染的基本研究方法4數(shù)值模擬隨著計(jì)算流體力學(xué)、應(yīng)用數(shù)學(xué)以及計(jì)算機(jī)研究的發(fā)展，利用邊界層理論，采用運(yùn)動(dòng)、擴(kuò)散和質(zhì)量方程，再利用差分法或有限元將其變?yōu)榇鷶?shù)方程，用計(jì)算機(jī)可模擬出大氣層中的流場(chǎng)和物質(zhì)的濃度場(chǎng)。由此探求污染物在大氣遷移、轉(zhuǎn)化規(guī)律。數(shù)值模擬在大氣污染研究中逐漸的為一種熱門(mén)方法。尤其在大氣的污染預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)中的應(yīng)用。五、大氣污染防治法規(guī)與標(biāo)準(zhǔn)體系1.中華人民共和國(guó)大氣污染防治法1987年9月5日由第六屆全國(guó)人大常委會(huì)第22次會(huì)議通過(guò)，1988年6月1日起執(zhí)行1995年8月29日，第八屆全國(guó)人大常委會(huì)第15次會(huì)議對(duì)該法進(jìn)行了修訂2000年對(duì)該法再次修訂1995年8月29日修改后的大氣污染防治法，在控制大氣污染，改善大氣環(huán)境質(zhì)量方面起到了積極的作用：強(qiáng)化了酸雨和二氧化硫污染控制推動(dòng)了煤炭的清潔利用加快了淘汰嚴(yán)重污染大氣的落后工藝和設(shè)備的步伐開(kāi)始生產(chǎn)和使用無(wú)鉛汽油法規(guī)實(shí)施后，一些地區(qū)依法強(qiáng)化環(huán)境管理，大氣環(huán)境質(zhì)量確實(shí)得到了改善但未能有效地遏制大氣環(huán)境質(zhì)量的惡化：

大氣污染形勢(shì)仍然十分嚴(yán)峻，大多數(shù)城市還處于比較嚴(yán)重的污染程度；缺少推動(dòng)煤炭清潔利用的法律措施，燃煤污染仍然沒(méi)有得到有效遏制；大中城市機(jī)動(dòng)車(chē)排氣污染正在迅速增加；大多數(shù)城市揚(yáng)塵污染突出；大氣污染物排放總量居高不下，缺少有效的法律措施；現(xiàn)行法律的法律責(zé)任部分內(nèi)容偏少，力度不夠。

2000年第二次修訂的指導(dǎo)思想面對(duì)現(xiàn)實(shí)，對(duì)我國(guó)以煤為主的能源結(jié)構(gòu)短期難以改變的現(xiàn)狀以及經(jīng)濟(jì)條件給予了充分考慮；針對(duì)要害，主要是針對(duì)燃煤、機(jī)動(dòng)車(chē)、揚(yáng)塵等造成的大氣污染；抓住重點(diǎn)，主要是抓住重點(diǎn)城市、重點(diǎn)區(qū)域；在禁止超標(biāo)排放、按排污量收費(fèi)，以及總量控制和排污許可證方面取得了重大突破；強(qiáng)化法律責(zé)任，加強(qiáng)執(zhí)法監(jiān)督。2.大氣環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)體系GB3095－1996 環(huán)境空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)GB16297－1996 大氣污染物綜合排放標(biāo)準(zhǔn)GWPB3－1999 鍋爐大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)GB4915－1996 水泥廠大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)GB9078－1996 工業(yè)爐窯大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)GB16171－1996 煉焦?fàn)t大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)GB13223－1996 火電廠大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)GB14554－93 惡臭污染物排放標(biāo)準(zhǔn)GWPB1－1999

輕型汽車(chē)污染物排放標(biāo)準(zhǔn)

GB14761.2－93 車(chē)用汽油機(jī)排氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)GB14761.5－93 汽油車(chē)怠速污染物排放標(biāo)準(zhǔn)GB14761.6－93 柴油車(chē)自由加速煙度排放標(biāo)準(zhǔn)GB14761.7－93 汽車(chē)柴油機(jī)全負(fù)荷煙度排放標(biāo)準(zhǔn)GB14621－93 摩托車(chē)排氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)GWPB5－2000 飲食業(yè)油煙排放標(biāo)準(zhǔn)GB5468－91 鍋爐煙塵測(cè)試方法GB11642－89 輕型汽車(chē)排氣污染物測(cè)試方法GB/T14762－93 車(chē)用汽油機(jī)排氣污染物試驗(yàn)方法GB/T14763－93 汽油車(chē)燃油蒸發(fā)污染物的測(cè)量 收集法GB11340－89 汽車(chē)曲軸箱排放物測(cè)量方法GB/T3845－93 汽油車(chē)排氣污染物的測(cè)量 怠速法GB/T3846－93 柴油車(chē)自由加速煙度的測(cè)量 濾紙煙度法GB3847－83 汽油柴油機(jī)全負(fù)荷煙度測(cè)量法GB/T5466－93 摩托車(chē)排氣污染物的測(cè)量

怠速法GB/T14622－93 摩托車(chē)排氣污染物的測(cè)量

工況法3.中華人民共和國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)

環(huán)境空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)

Ambientairqualitystandard

GB3095－1996

(代替GB3095－82)

國(guó)家環(huán)境保護(hù)局1996-01-18批準(zhǔn) 1996-10-01實(shí)施主題內(nèi)容與適用范圍 本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了環(huán)境空氣質(zhì)量功能區(qū)劃分、標(biāo)準(zhǔn)分級(jí)、污染物項(xiàng)目、取值時(shí)間及濃度限值，采樣與分析方法及數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)的有效性規(guī)定。 本標(biāo)準(zhǔn)適用于全國(guó)范圍的環(huán)境空氣質(zhì)量評(píng)價(jià)。

環(huán)境空氣質(zhì)量功能區(qū)的分類(lèi)和標(biāo)準(zhǔn)分級(jí)環(huán)境空氣質(zhì)量功能區(qū)分類(lèi)一類(lèi)區(qū)為自然保護(hù)區(qū)、風(fēng)景名勝區(qū)和其它需要特殊保護(hù)的地區(qū)。二類(lèi)區(qū)為城鎮(zhèn)規(guī)劃中確定的居住區(qū)、商業(yè)交通居民混合區(qū)、文化區(qū)、一般工業(yè)區(qū)和農(nóng)村地區(qū)。三類(lèi)區(qū)為特定工業(yè)區(qū)。環(huán)境空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)分級(jí)（環(huán)境空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)分為三級(jí)）一類(lèi)區(qū)執(zhí)行一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)二類(lèi)區(qū)執(zhí)行二級(jí)標(biāo)準(zhǔn)三類(lèi)區(qū)執(zhí)行三級(jí)標(biāo)